太阳能驱动CO₂转化为高价值的化学品是实现“碳中和”目标的重要技术手段。其中，将CO₂在光驱动下与水分解耦合直接转化为C2+高附加值化学品和氧气具有重要的研究意义。近日，张大煜学院段春迎教授团队在国家自然科学基金委员会和科技部的资助下，选取有高稳定性和CO₂吸附能力的UiO-66, 通过高温热解的方法，将其制备成为具有丰富缺陷的多级孔道结构。进一步通过水热法将MoS₂纳米片注入UiO-66多级孔道中，制备d-UiO-66/MoS₂复合纳米材料用于光催化分解水和还原CO₂。

孔道中的MoS₂纳米片边缘Mo原子可以与具有丰富缺陷结构的UiO-66中的Zr₆O₄(OH)₄结合，形成Mo-O-Zr界面。丰富的界面结构有利于e^--h⁺分离转移，增强光催化作用；Mo-O-Zr中双金属中心的协同作用，有利于C-C键的形成，提高生成C2的选择性。DFT 理论模拟计算也表明该结构具有不同电子密度的Mo-O-Zr可以有效的降低C-C形成的能垒。该复合材料，在可见光照射下，可以将直接CO₂和H₂O蒸汽，转化为CH₃COOH和O₂。这种新的催化方法不需要任何其他的电子牺牲剂或氢源，直接利用水的光分解作为氢源，产生燃料和化工产品，是燃烧过程的逆过程，在实现“碳中和”的研究中具有重要的地位和应用意义，有望发展成为有效减少碳排放的创新技术。

该成果近期作为封面文章发表在《德国应用化学》上 (Hierarchically Porous Metal– Organic Framework/MoS₂ Interface for Selective Photocatalytic Conversion of CO₂ with H₂O into CH₃COOH , Angew. Chem. Int. Ed. 2021, DOI: 10.1002/ange. 202108892)，文章第一作者是张大煜学院博士生于丰阳，通讯作者为景旭特聘研究员和段春迎教授。